НОВОСТИ   БИБЛИОТЕКА   УЧЁНЫЕ   ССЫЛКИ   КАРТА САЙТА   О ПРОЕКТЕ  






предыдущая главасодержаниеследующая глава

Юные техники - транспорту

Неотъемлемым элементом сегодняшней действительности стал автомобиль. Выпуск автомобилей в нашей стране постоянно растет в соответствии с потребностями народного хозяйства. Все шире развивается производство автосамосвалов и самосвальных автопоездов грузоподъемностью более 75 т.

Юные энтузиасты не только осваивают новую технику, но и совершенствуют ее. В кружках создаются устройства, которые находят применение в школьных кабинетах автотехники, учебных автогаражах и, наконец, в автохозяйствах.

Известно, как трудно водителю автомобиля во время длительных поездок бороться со сном в ночное и предутреннее время. А малейшее ослабление внимания может обернуться катастрофой. Для предотвращения этого предназначено автоматическое устройство контроля внимания водителя во время движения "АнТисон".

Давно известно, что во время сна клетки головного мозга отдыхают и не так строго контролируют напряжение двигательных мышц. Мышцы во время сна расслабляются.

Следовательно, работоспособность (внимание) водителя в какой-то мере связана с напряжением мышц кистей рук. Именно это свойство нервной системы положено в основу автоматического устройства контроля внимания водителя. Прибор фиксирует степень напряжения мышц кистей рук. Емкостной датчик расположен на рулевом колесе управления и соединен с электронным блоком, в который входят: генератор ВЧ, выпрямитель и пороговое устройство. Режим работы генератора высокой частоты выбран таким образом, что амплитуда генерируемого напряжения зависит от емкости датчика.

Выпрямитель собран по схеме удвоения напряжения, преобразует колебания высокой частоты в постоянное напряжение, которое изменяется пропорционально изменению емкости датчика. Постоянное напряжение с выхода выпрямителя подается на пороговое устройство, состоящее из усилителя постоянного тока, собранного на двух транзисторах различной проводимости, и поляризованного реле, контакты которого через промежуточное реле выключают зажигание двигателя и при ослаблении внимания водителя включают звуковой сигнал.

Прибор изготовлен в кружке кибернетики и электроники Клуба юных автомобилистов Горьковского автомобильного завода учеником 6-го класса школы № 15 И. Буровым под руководством А. С. Щербакова.

Ш. Амирханов, ученик 7-го класса средней школы № 1 г. Хасаворта ДагАССР, разработал и изготовил прибор для определения обрывов и замыканий в электропроводке на автомобиле.

При обрывах и замыканиях в электропроводке на автомобиле приходится порой тратить много времени на их поиск. Данный прибор, существенно облегчающий его, состоит из генератора звуковой частоты и приемника-индикатора, настроенных на частоту 1000 Гц, которая хорошо воспринимается человеческим ухом.

Прибор состоит из задающего генератора, буферного (разделительного), предварительного и выходного каскадов. Он имеет регулятор мощности на выходе, который служит для более точного определения места обрыва или замыкания. Максимальная мощность на выходе генератора 10 Вт.

Задающий генератор представляет собой обыкновенный генератор с емкостной обратной связью.

Буферный (разделительный) каскад и каскад предварительного усилителя собраны по схеме с общим эмиттером. Выходной каскад собран на мощных транзисторах по схеме с общим коллектором. Это избавляет от необходимости ставить транзисторы на радиаторы. В данном случае в качестве резисторов используется шасси генератора. Выходной трансформатор имеет секционированную обмотку для подключения нагрузки с различным сопротивлением.

Питание прибор получает от аккумулятора. Максимальный потребляемый ток - не более 2 А.

Для определения места замыкания служит индикатор-приемник, который представляет собой усилитель низкой частоты, собранный на транзисторах П401. В приборе использован микрофонный капсюль ДЭМШ.

Громкоговоритель избавляет оператора от необходимости надевать телефоны. Все три каскада усилителя собраны по схеме с общим эмиттером.

На входе усилителя включена магнитная антенна. На ферритовый стержень длиной 90 мм надета катушка с девятью секциями. В каждой секции помещается обмотка по 200 витков. Антенна настраивается подбором витков или конденсатором, включенным параллельно обмотке.

Поиск замыканий и обрывов в электропроводке происходит следующим образом. Вначале подключают генератор к бортовой электросети напряжением 12 В, а затем исследуемую цепь - к выходу генератора: при замыкании- к низкоомной нагрузке (1-2 Ом), при обрыве - к высокоомной (200-400 Ом).

Проводя вблизи жгута проводов индикатором, прослушивают звуковой тон генератора (1000 Гц). В месте повреждения проводника звук будет заметно ослабляться или даже пропадать совсем.

Для более точного определения места повреждения проводника (в пределах 3-5 см) необходимо уменьшить регулятором мощность на выходе генератора.

Данный прибор может быть применен в гаражах и авторемонтных мастерских.

Юному технику С. Медовникову выдано удостоверение на рационализаторское предложение "Автоматическое устройство изменения высоты бортов грузовой автомашины ГАЗ-63".

Действующая модель автомобиля, оборудованного таким устройством, построена в кружке Ярославской областной станции юных техников под руководством Ю. В. Кукушкина.

Кузов модели выполнен из жести. Управление поднятием бортов производится с пульта водителя. В качестве приводов использованы микродвигатели типа ДП-10.

В автоконструкторском кружке Дома юных техников Магнитогорского металлургического комбината построен микромотоцикл "Пингвин" (рис. 36). Здесь все элементы управления такие же, как и на большом мотоцикле. Преимуществом "Пингвина" при обучении школьников практической езде на учебной площадке является то, что, легко запускаясь и развивая достаточную скорость, он имеет малые размеры и массу.

Рис. 36. Микромотоцикл 'Пингвин'
Рис. 36. Микромотоцикл 'Пингвин'

В конструировании и постройке микромотоцикла "Пингвин" принимали участие восьмиклассники С. Курдюков (школа № 21) и А. Кузнецов (школа № 29), а также шестиклассник А. Власенко (школа № 21). Руководитель кружка - В. В. Еремеев.

В Ашинской городской станции юных техников (Челябинская область) уже много лет работает С. С. Асташкин. Под его руководством в кружках построено несколько аэросаней различной конструкции.

Первый вариант был с двигателем от мотоцикла ИЖ-56 с коробкой передач мощностью 13 л. с. Диаметр винта- 1500 мм. Но подшипник ведущей звездочки не выдерживал продолжительной работы.

Во втором варианте двигатель был тот же, но без коробки передач. Цепной редуктор имеет передаточное отношение 1:2,47. Диаметр винта- 1400 мм. В этом случае не выдерживала цепь, на больших оборотах выкрошивались ролики.

В третьем варианте - двигатель тот же, картер использован старый (от мотоколяски). С левой стороны двигателя после сальника коленчатого вала установили еще один подшипник с расчетом удлинить срок службы подшипников коленчатого вала. Затем изготовили сальник с крышкой и обеспечили смазку подшипника.

Шкивной редуктор с клиноременной передачей имеет передаточное отношение 1 : 1,85.

Взамен генератора, реле и аккумуляторной батареи было установлено магнето М 27-Б.

Преимущества третьего варианта, по сравнению со вторым, заключалось в следующем: помимо снижения массы двигателя почти вдвое (с 3,3 до 1,7 кг), надежная и мягкая передача в редукторе, прирост мощности двигателя за счет удаления коробки передач, низкое расположение центра тяжести, работа винта в менее возмущенном потоке воздуха, хорошее искрообразование во время запуска двигателя, а тем более на больших оборотах.

Постройке третьего варианта (рис. 37 и 38) предшествовало тщательное изучение специальной литературы. Было решено построить такую машину, чтобы она нашла широкое применение у связистов, рыбаков и охотников.

Рис. 37. Аэросани
Рис. 37. Аэросани

Рис. 38. Основные узлы и детали аэросаней
Рис. 38. Основные узлы и детали аэросаней

Для этого нужно было максимально снизить массу (до 80-85 кг) с одновременным сохранением прочности конструкции аэросаней закрытого типа, добиться высокого КПД винта, увеличить ресурс двигателя за счет некоторого запаса тяги и принудительного охлаждения двигателя, изготовить аэросани из доступных и недорогих материалов.

В результате коллективного поиска была создана одноместная машина простой конструкции с закрытой кабиной самолетного типа, которую можно с успехом применять в районах нашей страны, где долгое время держится снежный покров.

Юные техники из Дома пионеров и школьников Киевского района Москвы Алексей и Андрей Романовы под руководством А. М. Овсянникова разработали и изготовили модель-копию самоходного скрепера ДЗ-107 (рис. 39).

Рис. 39. Модель скрепера ДЗ-107
Рис. 39. Модель скрепера ДЗ-107

Скрепер ДЗ-107 предназначен для послойной разработки, транспортировки и отсыпки грунтов I-IV групп (причем грунта IV группы с предварительным рыхлением) слоем заданной толщины при выполнении больших объемов земляных работ на строительстве различных объектов.

Скрепер состоит из одноосного тягача, шасси скрепера и скреперного оборудования, в состав которого входят ковш, буферная задняя часть, заслонка, задняя стенка, тяговая рама, опорно-сцепное и поворотное устройства, гидросистема.

Опорно-сцепное устройство представляет собой двухшарнирную систему, обеспечивающую взаимный поворот агрегатов в двух плоскостях.

На модели применяется радиоуправление.

В кружке моделирования транспортной техники челябинской школы № 21 учеником 7-го класса А. Гатиным изготовлена действующая модель шнекохода (рис. 40). Руководитель - учитель труда В. П. Михальцов.

Рис. 40. Модель шнекохода
Рис. 40. Модель шнекохода

Вездеход на пустотелых цилиндрах со шнеками - машина будущего для передвижения по бездорожью. Для эффективности его эксплуатации необходимо изготовление шнеков из очень прочного материала. Пустотелые цилиндры, поверхности которых имеют форму архимедовой спирали, позволяют свободно плыть по воде, передвигаться по жидкой грязи и болотной трясине, по рыхлому снегу.

Действующая модель изготовлена для наглядной демонстрации принципа движения шнекохода и проведения эксперимента на проходимость машины, истираемость спирали при использовании различных материалов для ее изготовления.

Модель выполнена из оцинкованного стального листа толщиной 0,6 мм. Латунная крыша кабины изготовлена путем вытягивания на выдолбленной доске. Конуса и задние части выточены из алюминия. Передние подшипники шнеков из бронзы. Двухзаходные винтовые ножи шнеков, составленные из отдельных секторов, на алюминиевых конусах закреплены винтами М3.

Для вращения шнеков установлены два мотора МУ-25, соединенных со шнеками через редуктор 1:50. Управление дистанционное. Масса модели 3 кг.

Свердловский девятиклассник И. Проскуряков под руководством В. В. Сибирякова разработал и изготовил модель вездехода (рис. 41).

Рис. 41. Модель вездехода
Рис. 41. Модель вездехода

Принцип работы (перемещение) вездехода основывается на законе сохранения количества движения - импульса. Перемещение вездехода осуществляется в две фазы.

В первой фазе электродвигатель через редуктор и кривошипно-шатунный механизм смещает (двигает) полезный груз - цистерну относительно платформы, которая движется в обратном направлении. Во второй фазе полезный груз с помощью тех же механизмов перемещается (двигается) в обратную сторону. В этот момент платформа стремится возвратиться в исходное положение, но храповики, установленные на каждом из четырех колес платформы, не позволяют колесам вращаться и тем самым, при наличии трения колес о грунт, отдают импульс платформы земле (грунту). Таким образом вся система движется в нужном направлении.

Вездеход с таким принципом движения целесообразно использовать в труднодоступных районах, заболоченных местах для перевозки на небольшие расстояния цистерн с нефтью, буровых сооружений, крупногабаритных грузов. Можно создавать машины бульдозерного типа с тем же принципом движения.

Отсутствие сложной механики, присущей современным вездеходам, является большим преимуществом данной конструкции.

Двигатель постоянного тока модели получает питание от трех батарей КБС-0,5, соединенных последовательно (12 В, 200 мА).

И. Асеева, ученица 9-го класса из г. Глазова Удмуртской АССР, выполнив под руководством А. А. Синюткина поисковую, исследовательскую работу, привезла на слет доклад "Вибрация в технике" и несколько действующих устройств, работа которых основана на использовании сил вибрации.

Одно из таких устройств - электродинамический вибратор. В его ручке смонтирован микродвигатель, получающий питание от понижающего трансформатора или батарейки для карманного фонаря. Вал двигателя удлинен, и конец вала вращается в бойке молотка. На конец удлиненного вала надет неуравновешенный груз - дисбаланс, благодаря которому при включении двигателя создаются колебания.

В лаборатории кибернетики средней школы № 13 глазовские школьники разработали и изготовили действующую модель самоходной тележки на гусеничном ходу, приводимую в движение двумя электромоторами, питание осуществляется от батареи КБС. На тележке установлено автоматическое устройство, обеспечивающее управление движением модели по специальной дорожке вдоль черной полосы, окаймленной белыми полосками. Дорожка может иметь самые различные повороты. Машины, подобные такой тележке, могут быть использованы в качестве внутрицехового транспортного средства на промышленных предприятиях.

Принцип действия модели сводится к следующему. При помощи лампочек, установленных на тележке, освещаются белые участки дорожки, над которыми находятся фотоэлементы. При освещении двух фотоэлементов включаются оба двигателя и, так как каждый из них приводит во вращение одно из ведущих колес, тележка движется прямо. Если дорожка имеет какой-либо изгиб, то при движении тележки один фотоэлемент окажется над черной полоской дорожки и не будет освещен. Это вызовет отключение связанного с ним электродвигателя, поэтому тележка начнет поворачиваться до тех пор, пока оба фотоэлемента не будут вновь освещены. После этого тележка снова начнет двигаться вдоль черной полосы.

В электрической части устройства использованы фототранзисторы типа ФТ-1, но вместо них можно применить и обычные транзисторы типа МП 16. В последнем случае в корпусах транзисторов со стороны эмиттерных переходов надфилем пропиливают окошки размерами 4×5 мм и после удаления струей воздуха попавших внутрь опилок заклеивают их прозрачной пленкой.

Микроэлектродвигатели Д42А с редукторами взяты из электрических игрушек. Источниками тока служат две батарейки типа КБС-Л0.5.

В кружке технического моделирования детского Дома техники ордена Трудового Красного Знамени нефтеперерабатывающего комбината Омска ученик 8-го класса школы № 21 С. Ермохин под руководством Д. И. Ротаря создал действующую модель "Краб" (рис. 42), предназначенную для дальнейшего усовершенствования и испытания на стендах возможных будущих технических средств передвижения, выполнения строительных и исследовательских работ на других планетах. Модель представляет собой металлическую раму из угловой стали размером 1200×100 мм. Рама скреплена болтами, имеет транспортную дорожку, на которую для предотвращения скольжения наклеена наждачная бумага.

Рис. 42. Модель 'Краб'
Рис. 42. Модель 'Краб'

На раме установлена тележка-груз на четырех колесах, свободно движущихся по раме в правую и левую стороны. В движение тележка-груз приводится микроэлектродвигателем типа МДП-1, который через понижающий редуктор вращает ведущие колеса. Рама устанавливается на двух несущих опорах вращающегося типа, которые представляют собой основной механизм движения модели. Они состоят из механизма поворота (с вилкой крепления рамы и ограничителями) и трех лап. Груз подбирают по тяжести несущих опор, на которые устанавливается рама.

На правой опоре на высоте 200 мм на специальной раме установлен подъемный кран, предназначенный для транспортировки грузов. Кран приводится в действие микроэлектродвигателем типа МДП-1 через понижающий редуктор.

На левой опоре также на высоте 200 мм на специальной раме установлен механизм для бурения небольших по глубине шурфов. Здесь же можно закрепить фотоаппарат, телекамеру и другую исследовательскую аппаратуру. Бур приводится в движение микроэлектродвигателем типа МДП-1.

Управление движением и работой модели ШК-1 осуществляется с дистанционного пульта, который получает питание от двух батарей напряжением 4,5 В. Исходным положением системы модель-тележка-груз является среднее между опор. Чтобы направить тележку-груз в нужном направлении (вправо или влево) нажимают одну из пяти кнопок, находящихся на пульте. Кнопку удерживают до тех пор, пока тележка не передвинется в крайнее положение и не перетянет своей тяжестью одну из опор. Кран находится в рабочем положении.

Две кнопки на пульте управления предназначены для перемещения в нужном направлении рамы в рабочем положении. Рама передвигается вместе с приподнятой опорой, на которой находится подъемный кран или бур. Затем нажатием кнопки тележка-груз возвращается в исходное положение - на середину рамы. Опора устанавливается, и можно пользоваться подъемным краном или буром.

предыдущая главасодержаниеследующая глава










© NPLIT.RU, 2001-2021
При использовании материалов сайта активная ссылка обязательна:
http://nplit.ru/ 'Библиотека юного исследователя'
Рейтинг@Mail.ru